【菜科解读】

　　这位艺术家对木星北半球闪电分布的概念结合了美国宇航局朱诺木星轨道器上的朱诺相机成像仪的照片，并进行了艺术点缀。

来自美国宇航局朱诺任务的数据表明，木星上的大多数闪电活动都在两极附近。

(图片来源:美国宇航局/JPL加州理工学院/SwRI/朱诺卡姆)

　　据美国太空网（Sharmila Kuthunur）：一项新的研究发现，闪电在木星上像在地球上一样，噼啪作响地产生生命并演化。

　　40多年前，美国国家航空航天局的旅行者1号宇宙飞船首次发现了木星闪电，这种现象在地球上经常发生。

当时，这个被广泛使用的探测器探测到了持续几秒钟的微弱无线电信号——昵称为哨声——这是雷击造成的。

当时，这些闪电证明了木星是除了地球之外唯一一个炫耀闪电的行星。

然而，它们在气态世界中的进化已经困扰了科学家几十年。

　　现在，一个研究团队研究了美国宇航局朱诺飞船五年来的数据，该飞船自2016年以来一直围绕木星运行，发现木星闪电的发生方式与地球上相同。

新的观察表明，尽管这两颗行星在大小和结构上截然相反——我们的岩石行星比木星小得多，并且具有固体表面，而这是气体巨人所缺乏的——但它们都拥有相同类型的电风暴。

　　在地球上，闪电起源于湍流云内，向上的风将水滴带走并冻结成冰，而向下的风将这些寒冷的水滴推回云层底部。

在下落的冰与上升的水滴相遇的地方，电子从前者被剥离，导致云的底部带负电，顶部带正电，被绝缘空气隔开。

当这些电荷积累起来时，众所周知的闪电会在云内或者有时从云的底部射向地面。

先前的研究发现，在木星的大气中也有同样的过程。

　　虽然从远处看，地球上的闪电看起来像长而光滑的闪电，但研究人员知道，每个电火花实际上是由不同的步骤组成的。

每一步都发射出孤立的无线电辐射，对其的探测通常是了解雷雨云内部情况的唯一途径。

　　“目前还不清楚这种步进过程是否也发生在木星的云层中，”捷克科学院大气物理研究所的高级研究科学家Ivana Kolma ová告诉Space.com。

　　这是因为以前研究木星闪电的航天器——美国宇航局的旅行者1号和旅行者2号、伽利略号和卡西尼号——没有足够灵敏的仪器来捕捉详细的无线电信号。

然而，Juno上的Waves仪器收集的无线电辐射是它的前辈的10倍。

它通过采集间隔近1毫秒的闪电信号来实现这一点，这揭示了木星云层中的空气被充电并形成闪电的阶梯式行为——与地球上的方式相同。

　　“这项工作最具挑战性，也是最耗时的部分是在Waves仪器的记录中寻找闪电信号，”Kolma ová说。

　　Kolma ová和她的团队在新的研究中写道，在木星上，一个这样的闪电步骤可能跨越几百米到几千米长的任何地方，尽管很难用现有的Juno数据来证实。

　　虽然新的发现揭示了更多关于木星早期闪电过程的信息，但仍有许多问题有待揭示。

例如，虽然地球和木星的闪电方式相似，但这两个世界发生这些现象的地方却大不相同。

在这颗气体巨星上，大量的雷暴出现在中纬度和更高纬度地区，以及极地地区。

它们在这颗巨大行星的赤道上是不存在的，这与地球上的雷暴相反，那里靠近赤道的地区报告了最多的雷击。

　　“在地球两极附近，我们几乎没有闪电活动，”科尔马索瓦告诉Space.com。

"这意味着木星和地球雷云的形成条件可能非常不同。

"

　　木星上的闪电也是不平衡分布的，其北半球比其南半球遭受更多的雷击。

然而，其原因尚不清楚。

　　“我们也不知道为什么到目前为止我们还没有看到任何来自(大)红斑的闪电，”她补充道。

　　这项研究在周二(5月23日)发表在《自然通讯》杂志上的一篇论文中进行了描述。

在太平洋深处，地球外核的熔融铁于2010年意外逆转方向

由欧洲航天局领导的卫星任务帮助科学家追踪了这一剧烈变化，揭示了地球深处内部可能比之前认为的更不稳定和更具动态性。

几十年来，科学家们一直认为他们对液态金属在地球外核内部的运动有合理的理解。

埋藏在地表下约2200公里的巨大熔融铁层似乎遵循相对稳定的长期模式。

然后情况发生了变化。

2010年，赤道太平洋下方一大片富含铁的流体区突然改变了航向。

水流没有继续向西流动，反而突然加速向东流动。

研究人员仍不完全清楚其具体原因，但新分析的卫星和地面观测现提供了迄今为止最清晰的地球中心隐藏动态之一。

卫星揭示了地球深处隐藏的转变这项发表在《地球深部内部研究杂志》上的新研究，分析了1997年至2025年间收集的磁场数据。

科学家们结合了地面站的观测数据与多个卫星任务的测量数据，包括欧洲航天局的Swarm和CryoSat，以及德国CHAMP任务和Ørsted卫星的数据。

这些任务使研究人员能够监测地球磁场的细微变化，这种磁场是由外核中导电熔融铁的运动产生的。

通过研究这些变化，科学家们重建了地球核心与地幔边界处的流动模式。

该分析揭示了太平洋的意外逆转。

研究发现，2010年，太平洋地区从微弱向西移动转为强烈向东移动，挑战了此前外核在长期内表现大致稳定且可预测的假设。

地球的磁场屏蔽依赖于这种流动地球的磁场之所以存在，是因为液体外核内部不断运动。

当熔融铁环绕固体内核时，形成了地球的地质发电机——负责产生环绕地球的磁场的过程。

这种磁场屏蔽在保护地球免受来自太阳的带电粒子影响中起着关键作用。

没有它，地球的大气层和技术系统将更加容易受到有害太阳辐射的影响。

尽管新观测到的逆转对人类和气候没有威胁，科学家表示理解这些内部变化极为重要。

磁场在不断演变。

即使是渐进的变化，也会影响导航系统、航天器操作以及用于预测近地空间天气的模型。

群聚卫星提供了关键线索ESA的三颗Swarm卫星于2013年发射，专为以极高的精度绘制地球磁场而设计。

它们的高灵敏度磁力计能够将来自核心深处的信号与地壳、海洋、电离层和磁层产生的磁效应区分开来。

由于卫星运行在精心协调的轨道上，研究人员能够追踪磁场模式随时间演变的过程。

这些观测帮助科学家不仅识别了太平洋反转本身，还发现了后续的扰动，包括2017年的地磁震动，即地球磁场行为的快速变化。

据欧洲航天局Swarm任务经理Anja Stromme介绍，Swarm的长期数据集尤为宝贵，因为它提供了多年持续的全球覆盖，而不仅仅是依赖分散的地面观测站。

这种持续监测使研究人员能够观察2010年反转后岩心动力学的变化，并跟踪东流随时间演变。

科学家认为这种逆转可能已经开始减弱主要研究作者弗雷德里克·达尔·马德森表示，这一突如其来的反转引发了关于地球深层内部行为的重大新问题。

研究人员目前正试图确定该事件是暂时波动、反复振荡的一部分，还是核心内新稳定环流模式的开始。

有趣的是，团队的模型表明，自2020年左右以来，太平洋下方强劲的东流已经减弱。

卫星数据还揭示了快速变化的流动结构和波状加速度，这些在较旧或噪声较大的数据集中可能未被检测到。

这些发现暗示地球核心可能经历的短期区域变异远超科学家此前的认知。

弗雷德里克·达尔·马德森还指出，太平洋流动反转的时间与地球内核通过大地测量和地震学研究推断出的变化相吻合。

研究人员现在怀疑，多个深地层发生的过程之间可能存在联系。

深地球可能比预期更紧密相连参与该研究的科学家表示，这些发现可能会重塑研究人员对地球外核、内核和下地幔相互作用的看法。

欧洲航天局群组任务科学家伊丽莎白塔·约尔菲达解释说，太平洋逆转挑战了长期以来“西向环流稳定主导外核”这一观点。

相反，研究表明，重大地区变化可能在短短十年内迅速出现。

这种可能性尤为重要，因为地核与地幔之间的边界被认为是决定深地球动力学的最关键区域之一。

理解这些层次如何相互影响，有助于科学家构建更准确的地球内部演化模型。

为什么这很重要这一发现凸显了科学家们对隐藏在地表动的金属海洋知之甚少。

曾经看似相对稳定的系统，实际上可能能够快速且出乎意料地进行重组。

得益于像Swarm这样的长期卫星任务，研究人员现在可以近乎实时地监测地球的磁引擎，捕捉到以前难以察觉的细微变化。

随着科学家们致力于了解地球磁场的演化以及行星内部深层过程之间的相互联系，这些观测变得越来越重要。

太平洋的逆转最终可能只是暂时的。

或者它可能表明地球核心的运作方式比研究人员曾经想象的更加多变和复杂。

无论哪种情况，这一事件都为我们地球上最难到达的地区之一打开了一扇新的窗口。

夜空绝美天象！木星合月登场，肉眼就能看见

木星作为太阳系体积最大的行星，亮度极高，无需专业天文望远镜，仅凭肉眼就能清晰观测到二者近距离相伴的画面，是全年观赏性极强的简易天象。

很多人好奇木星合月形成原理，其实这只是天体运行带来的视觉效果。

月球围绕地球公转，木星沿着固定轨道绕太阳运转，当两颗天体运行到同一黄经位置，在地球上看去距离极近，便形成了木星合月景观。

二者实际相隔亿万公里，只是视觉上贴近，不存在任何天体碰撞风险，大家可以放心观赏。

观测木星合月无需复杂设备，傍晚天色完全变暗后，望向东南方向夜空，最先看到的皎洁圆月旁，那颗格外耀眼、不闪烁的亮星就是木星。

区别于星星频繁闪烁，行星光线稳定，这也是快速分辨木星的小技巧。

无论是城市夜空还是郊外旷野，只要天气晴朗无乌云遮挡，都能轻松捕捉这一幕美景。

天文科普意义上，观测这类简易天象，是普通人走进天文学最好的方式。

不用深耕复杂天体知识，从观赏星月相伴开始，慢慢了解行星运转、月球公转规律，既能放松身心舒缓压力，也能积累基础天文常识。

对于青少年而言，结伴观测木星合月，还能激发探索宇宙的好奇心，培养自然科学兴趣。

除此之外，不同时节出现的木星合月姿态各不相同，有时圆月在上木星在下，有时二者平行并列，搭配夜色云层氛围感十足。

摄影爱好者只需借助普通手机，调整夜景模式，就能拍出氛围感满满的星月大片。

提醒大家观赏时尽量远离强光灯光，避开高楼遮挡，沉浸式感受宇宙带来的浪漫与震撼，感受浩瀚星空独有的自然魅力。